SINGLE ARTICLE VIEW

Παρουσίαση διατριβής – Κατσώνη Αθανασία

Θέμα διδακτορικής διατριβής: Βιώσιμη Επεξεργασία και Αξιοποίηση Βιομηχανικών και Αστικών Υγρών Αποβλήτων.

 

Παρουσίαση: Πέμπτη 12 Φεβρουαρίου 2015, 09:30 πμ, Αίθουσα Β1.006, Πολυτεχνείο Κρήτης.

 

Εξεταστική Επιτροπή:

Καθηγητής Ευάγγελος Διαμαντόπουλος, Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης (συνεπιβλέπων).

Καθηγητής Διονύσιος Μαντζαβίνος, Σχολή Χημικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών (συνεπιβλέπων).

Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Δέσπω Φάττα-Κάσινος. Πανεπιστήμιο Κύπρου.

Καθηγητής Ευάγγελος Γιδαράκος, Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Καθηγητής Ιωάννης Γεντεκάκης, Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Αναπληρωτής Καθηγητής Θεοχάρης Τσούτσος, Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης.

Επίκουρη Καθηγήτρια Δανάη Βενιέρη, Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης.

 

Περίληψη

Η παραγωγή ελαιόλαδου και η παραγωγή τυροκομικών προϊόντων αποτελούν δυο από τις κύριες οικονομικές δραστηριότητες στην Περιφέρεια Κρήτης, οι οποίες συνοδεύονται από την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων υγρών αποβλήτων. Στην παρούσα διατριβή έγινε η ολοκληρωμένη επεξεργασία των στραγγισμάτων ελαιοπυρήνα και του τυρόγαλου, δυο υγρών αποβλήτων με υψηλό οργανικό ρυπαντικό φορτίο. Τα απόβλητα υπέστησαν επεξεργασία  με τη διεργασία της αναερόβιας χώνευσης σε αντιδραστήρα τύπου UASB με σκοπό την παραγωγή βιοαερίου, το οποίο δυνητικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Για τη μείωση της τοξικότητας των αποβλήτων, έναντι των μεθανιογόνων μικροοργανισμών του αναερόβιου αντιδραστήρα, έγινε αραίωσή τους με πρωτογενές αστικό λύμα που προερχόταν από το βιολογικό καθαρισμό του Πολυτεχνείου Κρήτης.

Η διεργασία της αναερόβιας χώνευσης ήταν αποτελεσματική ως προς την απομάκρυνση του COD των αποβλήτων, με μέση απομάκρυνση 55% και 89% για τα αραιωμένα στραγγίσματα του ελαιοπυρήνα και το αραιωμένο τυρόγαλο, αντίστοιχα. Όσον αφορά στην απόδοση της διεργασίας ως προς την παραγωγή βιοαερίου, αυτή δεν ήταν αρκετά αποτελεσματική μιας και η παραγωγή μεθανίου κυμάνθηκε σε μικρότερα επίπεδα από τη θεωρητική τιμή και στα δυο διαφορετικά μίγματα αποβλήτων.

Η εκροή του αναερόβιου αντιδραστήρα υπέστη περαιτέρω επεξεργασία, για την απομάκρυνση του εναπομείναντος οργανικού φορτίου, με σκοπό την ασφαλή διάθεσή του στο περιβάλλον. Η επεξεργασία έγινε με εφαρμογή της ηλεκτροχημικής οξείδωσης με ηλεκτρόδια αδάμαντα εμπλουτισμένου με βόριο και τη διεργασία photo-Fenton. Η ηλεκτροχημική οξείδωση ήταν πολύ αποτελεσματική ως προς την απομάκρυνση του COD των αποβλήτων, ειδικά όταν έγινε χρήση του χλωριούχου νατρίου ως ηλεκτρολύτη. Εντούτοις, μετά την ηλεκτροχημική οξείδωση παρατηρήθηκε αύξηση της τοξικότητας των διαλυμάτων, η οποία οφείλεται στο σχηματισμό οργανοχλωριωμένων παραπροϊόντων κατά τη διάρκεια της ηλεκτροχημικής οξείδωσης του αποβλήτου.

Παρασκευάστηκαν διάφοροι καταλύτες κατάλληλοι για την ξηρή αναμόρφωση του αερίου μίγματος που προσομοιάζει το βιοαέριο που παράγεται από την αναερόβια χώνευση των υγρών αποβλήτων και έγινε η επιλογή του κατάλληλου για να χρησιμοποιηθεί ως ανοδικό ηλεκτρόδιο σε κυψελίδα καυσίμου με σκοπό την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Κατασκευάστηκε κυψελίδα καυσίμου στερεού ηλεκτρολύτη που λειτούργησε σε θερμοκρασία 7500C. Το ανοδικό και καθοδικό ηλεκτρόδιο ήταν κεραμομεταλλικού τύπου με βάση το νικέλιο ενισχυμένο με ιρίδιο και περοβσκίτης, αντίστοιχα. Η τροφοδοσία της κυψελίδας καυσίμου που μελετήθηκε ήταν μίγμα προσομοιωμένου βιοαερίου σε τρεις διαφορετικές συστάσεις: ισομοριακού, οξειδωτικού και αναγωγικού μίγματος βιοαερίου. Η ηλεκτροκαταλυτική μελέτη της κυψελίδας έδειξε ότι η κυψελίδα μπορεί να λειτουργήσει αποδοτικά παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια σε τροφοδοσία βιοαερίου οποιασδήποτε ποιότητας, ενώ η λειτουργία τους παρουσιάζει βέλτιστη συμπεριφορά στην περίπτωση της οξειδωτικής σύστασης βιοαερίου.

 

Παρουσίαση Διατριβής

Μπορείτε να παρακολουθήσετε την παρουσίαση της διατριβής από το παρακάτω βίντεο.

<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/Wi42XG6M92o" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>

 

Αρχεία

Κείμενο  διδακτορικής διατριβής (από σύνδεσμο Βιβλιοθήκης)

Παρουσίαση διδακτορικής διατριβής (pdf)